切顶卸压沿空留巷施工方案优化研究

以2901运输巷为例,对切顶卸压沿空留巷施工方案进行优化,基于2901运输巷工程概况,优化了切顶卸压沿空留巷支护技术,主要为顶板补强及切顶卸压锚索加固技术、巷道临时支护设计及巷旁挡矸支护设计,设计了顶板预裂切缝方案,主要为预裂切缝孔深、双向聚能爆破预裂技术及爆破预裂切缝施工工艺等,并进行了现场巷道围岩监测。研究结果表明,优化后的切顶卸压沿空留巷施工方案可有效指导矿井安全生产。     

破碎顶板条件下工作面旋转开采技术研究

针对车集煤矿2713工作面直接顶为泥岩及砂质泥岩,破碎易冒落,工作面机尾大幅度调斜期间将造成综采设备严重下滑等问题,提出了破碎顶板条件下工作面旋转开采技术,研究了工作面旋转开采调斜方案、工作面旋转中心顶板控制技术、工作面旋转开采设备防滑技术以及工作面旋转开采设备对接技术。研究对保障工作面安全生产具有重要意义。     

边采边延长不规则综采工作面支架对接技术研究与应用

为减少地质条件对工作面回采的影响,将综采工作面回风巷与工作面切眼设计成钝角或锐角布置,而不是垂直布置。与传统工作面相比,回采过程中随着工作面的推进,工作面长度不断增加或者减少,上端头需要连续不间断延长或者拆除输送机及液压支架,工作面端头的控顶方式始终处于动态变化中,增加了端头顶板管理难度和回采工序的复杂性。通过科学分析和计算,确定了车集煤矿2701下工作面待安装支架位置和上端头支护方式,达到了科学、快速、合理安装支架的效果。     

深部巷道围岩变形规律分析

针对深部巷道支护难、围岩变形量大等问题，采用TATW-2000岩石三轴试验机对研究区煤岩物理力学性质进行测试，得到了煤岩物理力学参数，然后采用FLAC^3D数值模拟软件，分析了现有支护状态下巷道围岩的变形规律和巷道竖向、水平位移分布。研究为后期巷道支护参数的优化提供了理论基础。     

大埋深孤岛工作面过断层带回采技术研究

车集煤矿2608工作面回采期间机尾相继揭露DF₀₅₅（78°∠60°H=5 m）、F₂₆₀₈-7（76°∠65°H=3.5 m）、F₂₆₀₈-6（78°∠50°H=1 m）、F₂₆₀₈-5（81°∠40°H=0.5 m）断层,受断层带影响工作面12°仰采推进,煤层呈阶梯状错断、顶板节理发育,且回风巷36U弧形棚支护段钢棚变形严重、巷道大采高段超前支护困难,严重制约工作面安全生产。结合矿井实际生产情况,研究制定了工作面回采层位调整、巷道替棚、挑顶、绞顶施工方案及过断层带支护保障技术体系,确定工作面在DF₀₅₅断层上盘断层面以下5架范围内提前挑顶、起溜,限定起溜幅度100～150 mm/0.6 m,挑顶段增幅1架/1.8 m,回风巷替棚、挑顶施工14 m、绞顶施工32 m。结果表明:工作面机尾过断层带期间回采层位与回风巷层位基本一致,工作面防片帮、防掉顶措施科学有效,回风巷超前及端头支护衔接有序,安全出口畅通,实现了复杂地质条件下工作面安全高效开采。     

复杂地质条件下工作面缩面开采技术研究

针对车集煤矿2614工作面里段回采期间受大落差断层影响,机尾段平均坡度超过15°且大面积破硬岩,存在爆破工程量大、推进速度慢、开采成本高、矿井产量紧张等问题,结合矿井实际生产情况,制定了工作面缩面开采技术方案,研究了煤巷快速掘进技术,并对工作面收尾及回撤方式进行了创新应用。结果表明,2614改造回风巷煤巷掘进工期缩短20 d,工作面收尾推进度减少3 m,机尾大坡度段回撤作业面支护可靠,使得改造工作面提前22.5 d实现正常回采,大大缓解了矿井产量紧张局面,同时工作面改造后技术经济效益显著提升,为类似地质条件下工作面缩面开采提供了实践参考。     

综采工作面覆岩应力分布及运移规律分析

分析了综采工作面覆岩应力分布及运移规律，主要研究了不同工作面推进距离下上部覆岩的应力分布及上覆岩层运移规律。研究得出:随着工作面推进，产生的集中应力逐渐向煤层底板和前方扩展，支承压力的峰值点位置先增加后逐渐稳定，工作面上覆岩层逐渐垮落，垂直位移和水平位移逐渐增加，上覆岩层围岩运动的影响范围也逐渐增大。     

深井孤岛煤柱工作面沿空留巷支护技术研究

以车集煤矿深井孤岛煤柱工作面为工程背景，探究深井高应力孤岛煤柱工作面沿空留巷充填体—围岩变形机理；构建沿空留巷围岩力学结构模型，计算出沿空留巷支护所需充填体的宽度及强度，并通过FLAC^3D软件模拟、现场监测验证了充填体宽度和强度的合理性。研究结果表明：孤岛煤柱工作面沿空留巷采用高水充填材料巷旁充填技术，以充填袋成形方式进行充填，可使充填体有效接顶；采用“锚杆锚索联合支护+巷旁充填体”方式进行煤柱中巷支护时，合理的充填体宽度为4.0 m,应力达到8.0 MPa时巷道变形趋于稳定。现场监测结果表明：23下工作面开采30 d内，煤柱中巷最大顶板下沉量不超过50 mm,充填体帮部变形不超过40 mm;回采结束后30 d内，顶板下沉量不超过20 mm,充填体帮部变形量最大为348 mm,煤帮变形量较小，最大处为150 mm,沿空留巷效果良好。     

综采工作面液压支架作为掩护支架快速回撤技术研究

文章以车集煤矿2701综采工作面支架回撤为例,研究了利用原工作面液压支架作为掩护支架支护的快速回撤技术,并与2707工作面采用单体支柱配合π型梁支护的普通回撤技术的应用效果进行对比,结果表明,采用原工作面液压支架作为掩护支架实现工作面快速回撤技术在支护效果、施工工艺、回撤工期及材料消耗上具有显著优势,可实现工作面的安全高效回撤,保证工作面的正常接替。